ITPD20120398A1 - BRAKE CALIPER WITH DISC - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE DESCRIPTION
Campo di applicazione Field of application
Forma oggetto della presente invenzione una pinza per freno a disco. The subject of the present invention is a disc brake caliper.
La pinza per freno a disco secondo la presente invenzione trova applicazione particolarmente, ma non esclusivamente, nel settore automobilistico. The disc brake caliper according to the present invention finds application particularly, but not exclusively, in the automotive sector.
Stato della tecnica State of the art
Come noto, nelle pinze per freno a disco le pastiglie vengono premute, da almeno un pistone, contro la fascia di frenatura dell’associabile disco freno. In fase di rilascio della frenata, il pistone cessa di esercitare l’azione di spinta; tuttavia la pastiglia che si trova a contatto con la fascia di frenatura tende a rimanere in posizione generando una coppia residua di frenatura nonché un fastidioso rumore e un’avvertibile vibrazione al volante. As is known, in disc brake calipers the pads are pressed, by at least one piston, against the braking band of the associated brake disc. When braking is released, the piston ceases to exert the thrust action; however the pad that is in contact with the braking band tends to remain in position, generating a residual braking torque as well as an annoying noise and a perceptible vibration on the steering wheel.
Per questo motivo, à ̈ noto munire le pinze di piastrine o molle che esercitano un’azione di spinta sulle pastiglie in allontanamento dal disco freno. Ovviamente in fase di frenatura tale azione di spinta in allontanamento à ̈ vinta dall’azione di frenatura esercitata dai pistoni ma, in fase di rilascio, dette piastrine esercitano una spinta sufficiente ad allontanare le pastiglie dal disco freno, evitando il contatto tra le pastiglie e il disco freno quando non viene richiesta alcuna azione di frenatura. For this reason, it is known to equip the calipers with plates or springs which exert a pushing action on the pads away from the brake disc. Obviously, during the braking phase, this push away action is overcome by the braking action exerted by the pistons but, in the release phase, these plates exert a sufficient thrust to move the pads away from the brake disc, avoiding contact between the pads and the brake disc when no braking action is required.
Le soluzioni dell’arte nota presentano però alcuni inconvenienti e svantaggi. However, the solutions of the known art have some drawbacks and disadvantages.
Infatti, la spinta esercitata dalle piastrine dell’arte nota non à ̈ in asse con le guide assiali delle pastiglie stesse; infatti le pastiglie sono guidate assialmente, ossia parallelamente all’asse di rotazione dell’associabile disco freno, da perni o guide che scorrono in appositi fori ricavati nelle piastre di supporto delle pastiglie stesse. Tra i perni e i relativi fori si esercita un’azione di attrito che, assieme alla spinta assiale esercitata dalle piastrine, genera una coppia sulla pastiglia stessa. In fact, the thrust exerted by the plates of the known art is not aligned with the axial guides of the pads themselves; in fact, the pads are axially guided, ie parallel to the axis of rotation of the associated brake disc, by pins or guides that slide into special holes made in the support plates of the pads themselves. A friction action is exerted between the pins and the relative holes which, together with the axial thrust exerted by the plates, generates a torque on the pad itself.
Tale coppia tende a far ruotare la pastiglia con effetti negativi sia in termini di arretramento che in termini di usura della pastiglie stessa. This torque tends to cause the pad to rotate with negative effects both in terms of retraction and in terms of wear of the pads itself.
Infatti, la rotazione della pastiglia tende a farla impuntare sulla guida ed impedisce un completo arretramento sufficiente ad eliminare del tutto la coppia residua. Inoltre, la porzione di pastiglia che resta a contatto con il disco freno tende ad usurarsi e a generare quindi un consumo anomalo della superficie di frenatura della pastiglia. In fact, the rotation of the pad tends to make it stick to the guide and prevents a complete retraction sufficient to completely eliminate the residual torque. Furthermore, the portion of the pad which remains in contact with the brake disc tends to wear out and therefore to generate an anomalous wear of the braking surface of the pad.
Oltretutto tale consumo anomalo si ripercuote anche sull’efficienza della frenatura e può generare l’insorgenza di vibrazioni e rumori durante la frenatura stessa. Moreover, this anomalous consumption also affects braking efficiency and can generate the onset of vibrations and noises during braking.
Presentazione dell'invenzione Presentation of the invention
Pertanto, scopo della presente invenzione à ̈ quello di eliminare, o quanto meno ridurre, i problemi sopra citati, relativi alla tecnica nota, con una pinza per freno a disco che consenta di ridurre in modo significativo la presenza di coppie residue di frenatura. Therefore, the object of the present invention is to eliminate, or at least reduce, the problems mentioned above, relating to the known art, with a disc brake caliper which allows to significantly reduce the presence of residual braking torques.
In accordo con la forma di realizzazione preferita, tali problemi sono risolti mediante una pinza per freno a disco comprendente una prima molla di spinta che esercita una spinta sulla pastiglia, detta spinta avendo una prima componente assiale in un verso di avvicinamento ai pistoni e una prima componente radiale, perpendicolare a detta direzione assiale e sostanzialmente incidente con l’asse di rotazione dell’associabile disco freno, e comprendente almeno una seconda molla di spinta, meccanicamente separata dalla prima molla di spinta, che esercita una seconda componente assiale diretta assialmente e in un verso di avvicinamento ai pistoni in modo da favorire il distacco della pastiglia dal disco freno in assenza di azione frenante, la seconda molla di spinta essendo dimensionata in modo che la seconda componente assiale annulli il momento dato dalla forza di attrito scambiata tra la pastiglia e la guida assiale rispetto al punto di applicazione della prima componente assiale sulla pastiglia. In accordance with the preferred embodiment, these problems are solved by means of a disc brake caliper comprising a first thrust spring which exerts a thrust on the pad, said thrust having a first axial component in a direction approaching the pistons and a first radial component, perpendicular to said axial direction and substantially incident with the axis of rotation of the associated brake disc, and comprising at least a second thrust spring, mechanically separated from the first thrust spring, which exerts a second axial component directed axially and in a direction of approaching the pistons so as to facilitate the detachment of the pad from the brake disc in the absence of braking action, the second thrust spring being sized so that the second axial component cancels the moment given by the friction force exchanged between the pad and the axial guide with respect to the point of application of the first axial component on the the tablet.
Preferibilmente, la seconda molla di spinta à ̈ tarata in modo da esercitare sulla pastiglia una seconda componente assiale, uguale in intensità ed opposta in verso, rispetto alla forza di attrito scambiata, in direzione assiale, tra la pastiglia e la guida assiale, detta seconda componente assiale essendo applicata sulla pastiglia in corrispondenza di detta guida assiale. Preferably, the second thrust spring is calibrated so as to exert on the pad a second axial component, equal in intensity and opposite in direction, with respect to the friction force exchanged, in the axial direction, between the pad and the axial guide, called second axial component being applied on the pad in correspondence with said axial guide.
Preferibilmente, la seconda molla di spinta comprende una porzione centrale, in corrispondenza della quale si aggancia al corpo pinza, ed una coppia di bracci di leva che si interfacciano con le pastiglie, la porzione centrale essendo disposta a cavaliere del vano di alloggiamento dell’associabile disco freno e i bracci di leva agendo su pastiglie opposte assialmente tra loro. Preferably, the second thrust spring comprises a central portion, in correspondence with which it hooks to the caliper body, and a pair of lever arms that interface with the pads, the central portion being arranged as a rider of the housing compartment of the which can be associated with the brake disc and the lever arms by acting on axially opposite pads.
Secondo una forma di realizzazione, la porzione centrale realizza il fissaggio della seconda molla di spinta al corpo pinza in modo da mantenere i bracci di leva a sbalzo rispetto alla porzione centrale. According to an embodiment, the central portion secures the second thrust spring to the caliper body so as to keep the lever arms cantilevered with respect to the central portion.
Secondo una forma di realizzazione, la seconda molla di spinta à ̈ vincolata ad una staffa di fissaggio associata al corpo pinza in corrispondenza di un ponte di collegamento tra i semicorpi. According to an embodiment, the second thrust spring is constrained to a fixing bracket associated with the caliper body at a connection bridge between the half-bodies.
Secondo una forma di realizzazione, la seconda molla di spinta à ̈ associata ad una staffa di fissaggio mediante un accoppiamento ad incastro tra la porzione centrale e un dente di arresto ricavato sulla staffa di fissaggio. According to an embodiment, the second thrust spring is associated with a fixing bracket by means of an interlocking coupling between the central portion and a stop tooth obtained on the fixing bracket.
Alternativamente, la seconda molla di spinta à ̈ associata alla staffa di fissaggio mediante un accoppiamento ad incastro tra la porzione centrale e un incavo ricavato sulla staffa di fissaggio. Alternatively, the second thrust spring is associated with the fixing bracket by means of an interlocking coupling between the central portion and a recess obtained on the fixing bracket.
In una forma di realizzazione particolare, la staffa di fissaggio vincola al corpo pinza sia la prima che la seconda molla di spinta. In a particular embodiment, the fixing bracket constrains both the first and the second thrust spring to the caliper body.
Preferibilmente, i bracci di leva della seconda molla di spinta terminano con una porzione ripiegata in modo da agganciarsi ad un bordo laterale della piastra di supporto della pastiglia. Preferably, the lever arms of the second thrust spring end with a portion folded so as to engage with a lateral edge of the pad support plate.
Secondo una forma di realizzazione, la piastra di supporto della pastiglia comprende una scanalatura adatta ad alloggiare almeno parzialmente le porzioni ripiegate dei bracci di leva. According to an embodiment, the pad support plate comprises a groove adapted to at least partially house the folded portions of the lever arms.
Secondo una forma di realizzazione, la piastra di supporto comprende almeno un foro di aggancio che alloggia almeno parzialmente un’estremità libera di detti bracci di leva. Preferibilmente, la piastra di supporto comprende almeno un foro di guida che riceve in accoppiamento scorrevole almeno una guida assiale, la guida assiale essendo posizionata in corrispondenza di un’estremità radiale del corpo pinza, da parte opposta ai ponti di collegamento, rispetto ai pistoni. Preferibilmente, la piastra di supporto comprende almeno un foro di guida che riceve in accoppiamento dette guide assiali, le guide assiali essendo posizionate in corrispondenza di un’estremità radiale sostanzialmente allineata, rispetto ad una direzione radiale, con detti pistoni. According to an embodiment, the support plate comprises at least one hooking hole which at least partially houses a free end of said lever arms. Preferably, the support plate comprises at least one guide hole which receives at least one axial guide in sliding coupling, the axial guide being positioned at a radial end of the caliper body, on the opposite side to the connecting bridges, with respect to the pistons . Preferably, the support plate comprises at least one guide hole which mates with said axial guides, the axial guides being positioned at a radial end substantially aligned, with respect to a radial direction, with said pistons.
Descrizione dei disegni Description of the drawings
Le caratteristiche tecniche dell'invenzione sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sotto riportate ed i vantaggi della stessa risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una o più forme di realizzazione puramente esemplificative e non limitative, in cui: The technical characteristics of the invention can be clearly seen from the content of the claims reported below and the advantages thereof will be more evident in the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings, which represent one or more purely exemplary and non-limiting embodiments. , in which:
- la figura 1 mostra una vista prospettica di una pinza per freno a disco in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 1 shows a perspective view of a disc brake caliper according to an embodiment of the present invention;
- la figura 2 mostra una vista prospettica della pinza per freno a disco, da una differente angolazione; Figure 2 shows a perspective view of the disc brake caliper, from a different angle;
- la figura 3 mostra una vista prospettica di una pinza per freno in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 3 shows a perspective view of a brake caliper according to a further embodiment of the present invention;
- la figura 4 mostra una vista prospettica del particolare ingrandito IV di figura 3; figure 4 shows a perspective view of the enlarged detail IV of figure 3;
- la figura 5 mostra una vista prospettica ingrandita del particolare V di figura 4; figure 5 shows an enlarged perspective view of detail V of figure 4;
- le figure 6-8 mostrano viste schematiche di forze scambiate all’interno di una pinza per freno a disco in accordo con la presente invenzione, come meglio descritto nel seguito; Figures 6-8 show schematic views of forces exchanged inside a disc brake caliper according to the present invention, as better described below;
- le figure 9-11 rappresentano viste in sezione parziale di forme di realizzazione della presente invenzione; Figures 9-11 show partial section views of embodiments of the present invention;
- le figure 12-14 rappresentano viste da differenti angolazioni di un particolare della presente invenzione; figures 12-14 represent views from different angles of a detail of the present invention;
- le figure 15-16 rappresentano viste da differenti angolazioni di un ulteriore particolare della presente invenzione. - figures 15-16 represent views from different angles of a further detail of the present invention.
Descrizione dettagliata Detailed description
Con riferimento ai disegni à ̈ stato indicata nel suo complesso con 4 una pinza per freno a disco avente un corpo pinza 8 munito di una coppia di semicorpi 9,10 collegati tra loro mediante almeno un ponte di collegamento 12. With reference to the drawings, the number 4 indicates as a whole a caliper for a disc brake having a caliper body 8 equipped with a pair of half-bodies 9,10 connected together by at least one connection bridge 12.
Il corpo pinza 8 può essere di tipo monoblocco, in cui i semicorpi 9,10 sono di pezzo tra loro, oppure i semicorpi 9,10 possono essere uniti meccanicamente tra loro ad esempio mediante mezzi di collegamento filettati. The gripper body 8 can be of the monobloc type, in which the half-bodies 9,10 are integral with each other, or the half-bodies 9,10 can be mechanically joined together, for example by means of threaded connection means.
Il corpo pinza 8 può essere di tipo fisso o flottante. The caliper body 8 can be of the fixed or floating type.
Il corpo pinza 8 delimita almeno parzialmente un vano di alloggiamento 16 per un associabile disco freno 8non rappresentato) e alloggia almeno una coppia di pastiglie 20,22 disposte da parti opposte a detto vano di alloggiamento 16, lungo una direzione assiale X-X. The caliper body 8 at least partially delimits a housing compartment 16 for an associable brake disc 8 (not shown) and houses at least one pair of pads 20, 22 arranged on opposite sides to said housing compartment 16, along an axial direction X-X.
Il vano di alloggiamento 16 ha una conformazione a settore di disco ed à ̈ delimitato radialmente da uno o più ponti di collegamento 12. The housing compartment 16 has a disk sector conformation and is radially delimited by one or more connecting bridges 12.
Per direzione radiale R-R si intende una direzione perpendicolare alla direzione assiale X-X e diretta verso l’asse di rotazione dell’associabile disco freno. The radial direction R-R means a direction perpendicular to the axial direction X-X and directed towards the axis of rotation of the associated brake disc.
I ponti di collegamento 12, in base alla tipologia di pinza, possono essere laterali e/o centrali, in maniera nota. The connecting bridges 12, according to the type of gripper, can be lateral and / or central, in a known manner.
I ponti di collegamento 12 laterali sono disposti in corrispondenza di estremità laterali o tangenziali 24 del corpo pinza 8; il ponte di collegamento 12 centrale à ̈ disposto in corrispondenza dei pistoni di spinta delle pastiglie 20,22. The lateral connecting bridges 12 are arranged in correspondence with lateral or tangential ends 24 of the gripper body 8; the central connection bridge 12 is arranged in correspondence with the thrust pistons of the pads 20,22.
Per direzione tangenziale, si intende una direzione perpendicolare alla direzione assiale X-X e radiale R-R. By tangential direction, we mean a direction perpendicular to the axial X-X and radial R-R direction.
Le pastiglie 20,22 comprendono una piastra di supporto 28 e una porzione di attrito 30 adatta ad esercitare un’azione di attrito sull’associabile disco freno. La piastra di supporto 28 e la porzione di attrito 30 possono essere realizzate in parti separate, preferibilmente in materiali differenti, successivamente assemblate tra loro, oppure le pastiglie 20,22 possono anche essere realizzate di pezzo. The pads 20, 22 comprise a support plate 28 and a friction portion 30 suitable for exerting a friction action on the associable brake disc. The support plate 28 and the friction portion 30 can be made in separate parts, preferably in different materials, subsequently assembled together, or the pads 20, 22 can also be made in one piece.
La presente invenzione si applica a qualsiasi tipologia di pastiglie e/o di corpo pinza: pertanto si applica anche a pinze 4 aventi due o più pastiglie per ciascun semicorpo 9,10. The present invention is applied to any type of pads and / or caliper body: therefore it is also applied to calipers 4 having two or more pads for each half body 9,10.
Il corpo pinza 8 comprende almeno un pistone 32 di spinta azionabile parallelamente alla direzione assiale X-X e almeno una guida assiale 36 adatta a supportare e guidare la pastiglia 20,22 in direzione assiale X-X. The caliper body 8 comprises at least one thrust piston 32 operable parallel to the axial direction X-X and at least one axial guide 36 suitable for supporting and guiding the pad 20,22 in the axial direction X-X.
Il pistone 32 à ̈ preferibilmente ad azionamento idraulico, ma l’azionamento può anche essere di tipo pneumatico o elettrico. Il pistone 32 à ̈ preferibilmente a geometria cilindrica. The piston 32 is preferably hydraulically operated, but the drive can also be pneumatic or electric. The piston 32 is preferably of cylindrical geometry.
Il pistone 32 si interfaccia con la piastra di supporto 28 della pastiglia 20,22 in modo da premere la porzione di attrito 30 contro l’associabile disco freno. The piston 32 interfaces with the support plate 28 of the pad 20,22 so as to press the friction portion 30 against the associable brake disc.
La piastra di supporto 28 comprende almeno un foro di guida 40 che riceve in accoppiamento scorrevole almeno una guida assiale 36 per la pastiglia 20,22. The support plate 28 comprises at least one guide hole 40 which receives in sliding coupling at least one axial guide 36 for the pad 20,22.
Secondo una forma di realizzazione, il foro di guida 40 à ̈ posizionato in corrispondenza di un’estremità radiale del corpo pinza 8, da parte opposta ai ponti di collegamento 12, rispetto ai pistoni 32. According to an embodiment, the guide hole 40 is positioned at a radial end of the caliper body 8, on the opposite side to the connecting bridges 12, with respect to the pistons 32.
Il foro di guida 40 riceve con gioco la guida assiale 36 in modo da consentire lo scorrimento assiale delle pastiglie rispetto alla guida stessa. A questo proposito, il foro di guida 40 Ã ̈ preferibilmente controsagomato rispetto alla guida assiale 36. The guide hole 40 receives the axial guide 36 with clearance so as to allow the axial sliding of the pads with respect to the guide itself. In this regard, the guide hole 40 is preferably counter-shaped with respect to the axial guide 36.
Secondo una forma di realizzazione la guida assiale 36 Ã ̈ un perno cilindrico disposto parallelamente alla direzione assiale X-X. According to an embodiment, the axial guide 36 is a cylindrical pin arranged parallel to the axial direction X-X.
Detto perno cilindrico può essere continuo tra i semicorpi 9,10, in modo da estendersi a cavaliere del vano di alloggiamento 16, oppure à ̈ possibile prevedere perni cilindrici disposti a sbalzo rispetto a ciascun semicorpo 9,10, aggettandosi verso il vano di alloggiamento 16. Said cylindrical pin can be continuous between the half-bodies 9,10, so as to extend astride the housing compartment 16, or it is possible to provide cylindrical pins arranged overhanging with respect to each half-body 9,10, projecting towards the housing compartment 16 .
Preferibilmente, la guida assiale 36 à ̈ posizionata in corrispondenza di un’estremità radiale sostanzialmente allineata, rispetto ad una direzione radiale, con detti pistoni 32. Preferably, the axial guide 36 is positioned at a radial end substantially aligned, with respect to a radial direction, with said pistons 32.
Per allineamento in direzione radiale R-R, si intende che assi di simmetria passanti per le guide assiali 36 e per i pistoni 32 sono sostanzialmente allineati sulla medesima circonferenza. Infatti, l’allineamento in direzione radiale R-R tra la guida assiale 36 e i pistoni 32 favorisce lo scorrimento assiale della pastiglia 20,22 sotto la spinta dei pistoni e migliora la spinta della pastiglia sul disco freno; in altre parole si evitano possibili impuntamenti della corsa della pastiglia 20,22 in fase di frenatura. By alignment in the radial direction R-R, it is meant that the axes of symmetry passing through the axial guides 36 and the pistons 32 are substantially aligned on the same circumference. In fact, the alignment in the radial direction R-R between the axial guide 36 and the pistons 32 favors the axial sliding of the pad 20,22 under the thrust of the pistons and improves the thrust of the pad on the brake disc; in other words, possible jamming of the stroke of the pad 20,22 during the braking phase is avoided.
Vantaggiosamente, il corpo pinza 8 comprende una prima molla di spinta 48 che esercita una spinta F sulla pastiglia 20,22, detta spinta avendo una prima componente assiale Fa, diretta parallelamente alla direzione assiale X-X in un verso di avvicinamento ai pistoni 32, e una prima componente radiale Fr, diretta lungo una direzione radiale R-R perpendicolare a detta direzione assiale e sostanzialmente incidente con l’asse di rotazione dell’associabile disco freno. Advantageously, the caliper body 8 comprises a first thrust spring 48 which exerts a thrust F on the pad 20,22, said thrust having a first axial component Fa, directed parallel to the axial direction X-X in a direction of approaching the pistons 32, and a first radial component Fr, directed along a radial direction R-R perpendicular to said axial direction and substantially incident with the axis of rotation of the associated brake disc.
Le forze esercitate dalla prima molla di spinta 48 sono ad esempio illustrate schematicamente in figura 6. The forces exerted by the first thrust spring 48 are for example schematically illustrated in Figure 6.
La prima componente assiale Fa ha la scopo di allontanare la pastiglia 20,22 dal disco freno quando cessa l’azione di frenatura; pertanto à ̈ diretta verso il pistone 32 in modo da favorire il distacco della pastiglia 20,22 dal disco freno. La prima componente radiale Fr ha la funzione di assicurare il contatto tra il foro di guida 40 e la guida assiale 36. La prima componente radiale Fr può essere quindi diretta radialmente sia verso l’esterno, ossia verso i ponti di collegamento 12 che verso l’interno, ossia verso l’asse di rotazione dell’associabile disco freno, in base alla tipologia di pinza e/o di pastiglia usata. The first axial component Fa has the purpose of moving the pad 20,22 away from the brake disc when the braking action ceases; therefore it is directed towards the piston 32 so as to facilitate the detachment of the pad 20,22 from the brake disc. The first radial component Fr has the function of ensuring contact between the guide hole 40 and the axial guide 36. The first radial component Fr can therefore be radially directed both towards the outside, i.e. towards the connecting bridges 12 and towards the interior, ie towards the axis of rotation of the associated brake disc, according to the type of caliper and / or pad used.
Ad esempio, la prima molla di spinta 48 Ã ̈ una molla a lamina avente una porzione centrale 52, disposta a cavaliere del vano di alloggiamento 16, con la quale viene ancorata al corpo pinza 8, e una coppia di alette 56 ripiegate in modo da esercitare una spinta sulla pastiglia 20,22 avente sia la componente assiale Fa che la componente radiale Fr. For example, the first thrust spring 48 is a leaf spring having a central portion 52, arranged as a rider of the housing compartment 16, with which it is anchored to the caliper body 8, and a pair of fins 56 folded so as to exert a thrust on the pad 20,22 having both the axial component Fa and the radial component Fr.
Secondo una forma di realizzazione, la porzione centrale 52 viene fissata al corpo pinza 8 mediante l’interposizione di una staffa di fissaggio 60. La staffa di fissaggio 60 comprende preferibilmente bandelle 64 con cui viene fissata ai ponti di collegamento 12 del corpo pinza, ad esempio dalla parte che si affaccia radialmente al vano di alloggiamento 16. According to an embodiment, the central portion 52 is fixed to the caliper body 8 by means of the interposition of a fixing bracket 60. The fixing bracket 60 preferably comprises strips 64 with which it is fixed to the connecting bridges 12 of the caliper body, for example from the part that radially faces the housing compartment 16.
Come sopra descritto, la componente assiale Fa esercita una spinta che facilita il distacco o allontanamento della pastiglia 20,22 dal disco freno al termine dell’azione di frenatura, ossia in fase di rilascio del freno. La componente radiale Fr spinge la piastra di supporto 28 della pastiglia a scorrere a contatto sulla guida assiale 36. In altre parole, la componente radiale Fr garantisce il contatto a strisciamento tra la superficie interna del foro di guida 40 e la guida assiale stessa. As described above, the axial component Fa exerts a thrust which facilitates the detachment or removal of the pad 20,22 from the brake disc at the end of the braking action, that is, when the brake is released. The radial component Fr pushes the support plate 28 of the pad to slide in contact with the axial guide 36. In other words, the radial component Fr ensures sliding contact between the internal surface of the guide hole 40 and the axial guide itself.
In particolare, grazie a questa componente radiale Fr, tra la guida assiale 36 e il foro di guida 40 della piastra di supporto 28 si esercita una forza di attrito Ff pari al prodotto della componente radiale Fr per il coefficiente di attrito µ tra la guida assiale 36 e la piastra di supporto 28; ossia Ff = µ * Fr. In particular, thanks to this radial component Fr, a friction force Ff is exerted between the axial guide 36 and the guide hole 40 of the support plate 28 equal to the product of the radial component Fr by the friction coefficient µ between the axial guide 36 and the support plate 28; that is, Ff = µ * Fr.
Tale forza di attrito Ff si oppone all’arretramento della pastiglia 20,22 e genera, assieme alla prima componente assiale Fa della prima molla di spinta 48 una coppia di rotazione che tende a far ruotare la pastiglia stessa, come illustrato schematicamente in figura 7. This frictional force Ff opposes the backward movement of the pad 20,22 and generates, together with the first axial component Fa of the first thrust spring 48, a rotation torque which tends to make the pad rotate, as illustrated schematically in figure 7 .
In altre parole la pastiglia 20,22, sotto l’effetto della prima molla di spinta 48 e della forza di attrito Ff, tende ad avere un movimento rototraslatorio rispetto alle proprie guide assiali 36. In other words, the pad 20,22, under the effect of the first thrust spring 48 and the friction force Ff, tends to have a rototranslatory movement with respect to its own axial guides 36.
Vantaggiosamente, la pinza 4 in accordo con la presente invenzione comprende almeno una molla di compensazione 68 meccanicamente distinta dalla prima molla di spinta 48. Detta molla di compensazione 68 esercita un’azione di spinta sulla pastiglia 20,22, la spinta avendo una seconda componente assiale Fs diretta assialmente e in un verso di avvicinamento della pastiglia 20,22 ai pistoni 32 in modo da favorire il distacco della pastiglia 20,22 dal disco freno in assenza di azione frenante. Advantageously, the caliper 4 according to the present invention comprises at least one compensation spring 68 mechanically distinct from the first thrust spring 48. Said compensation spring 68 exerts a thrust action on the pad 20,22, the thrust having a second axial component Fs directed axially and in an approach direction of the pad 20,22 to the pistons 32 so as to facilitate the detachment of the pad 20,22 from the brake disc in the absence of braking action.
In altre parole il verso della seconda componente assiale Fs à ̈ concorde con il verso della prima componente assiale Fa. Vantaggiosamente, la molla di compensazione 68 à ̈ dimensionata in modo che la seconda componente assiale Fs annulli il momento dato dalla forza di attrito Ff scambiata tra la pastiglia 20,22 e la guida assiale 36 rispetto al punto di applicazione della prima componente assiale Fa sulla pastiglia stessa. In questo la pastiglia à ̈ guidata nel proprio moto di arretramento o distacco dall’associabile disco freno ad avere un moto assiale di pura traslazione, senza ruotare rispetto alla guida assiale, come illustrato schematicamente in figura 8. In other words, the direction of the second axial component Fs agrees with the direction of the first axial component Fa. Advantageously, the compensation spring 68 is sized so that the second axial component Fs cancels the moment given by the exchanged friction force Ff between the pad 20,22 and the axial guide 36 with respect to the point of application of the first axial component Fa on the pad itself. In this, the pad is guided in its retraction or detachment motion from the associable brake disc to have an axial motion of pure translation, without rotating with respect to the axial guide, as illustrated schematically in figure 8.
Ad esempio, se la seconda componente assiale Fs si applica in corrispondenza della forza di attrito Ff, in modo che sia la seconda componente assiale Fs che la forza di attrito Ff abbiano il medesimo braccio rispetto al punto di applicazione della prima componente assiale Fa sulla pastiglia 20,22, allora à ̈ sufficiente dimensionare la molla di compensazione 68 in modo che la seconda componente assiale Fs abbia la medesima intensità ma verso opposto rispetto alla forza di attrito Ff. For example, if the second axial component Fs is applied at the frictional force Ff, so that both the second axial component Fs and the frictional force Ff have the same arm with respect to the point of application of the first axial component Fa on the pad 20,22, then it is sufficient to dimension the compensation spring 68 so that the second axial component Fs has the same intensity but in the opposite direction with respect to the friction force Ff.
In altre parole, se la seconda componente assiale Fs à ̈ applicata sulla pastiglia in corrispondenza della guida assiale 36, la molla di compensazione 68 à ̈ tarata in modo da esercitare sulla pastiglia 20,22 una seconda componente assiale Fs, uguale in intensità ed opposta in verso, rispetto alla spinta assiale Fa scambiata, in direzione assiale, tra la pastiglia 20,22 e la guida assiale 36. In other words, if the second axial component Fs is applied to the pad in correspondence with the axial guide 36, the compensation spring 68 is set so as to exert a second axial component Fs on the pad 20,22, equal in intensity and opposite in the direction, with respect to the axial thrust Fa exchanged, in the axial direction, between the pad 20, 22 and the axial guide 36.
Secondo una forma di realizzazione, la molla di compensazione 68 comprende una molla con configurazione ad †̃U’ 69 che prevede un tratto centrale 72, in corrispondenza del quale si aggancia al corpo pinza 8, ed una coppia di bracci di leva 76 che si interfacciano con le pastiglie 20,22; il tratto centrale 72 à ̈ disposto a cavaliere del vano di alloggiamento 16 dell’associabile disco freno e i bracci di leva 76 agiscono su pastiglie 20,22 opposte assialmente tra loro. Complessivamente la molla con configurazione ad †̃U’ 69 si dispone a cavaliere dell’associabile disco freno nonché del vano di alloggiamento 16. According to an embodiment, the compensation spring 68 comprises a spring with a 'U' configuration 69 which provides a central portion 72, in correspondence with which it hooks to the caliper body 8, and a pair of lever arms 76 which they interface with the tablets 20,22; the central portion 72 is arranged astride the housing compartment 16 of the associable brake disc and the lever arms 76 act on pads 20, 22 axially opposite to each other. Overall, the spring with â € ̃Uâ € ™ 69 configuration is arranged as a rider of the associable brake disc as well as of the housing compartment 16.
Preferibilmente, il tratto centrale 72 realizza il fissaggio della molla con configurazione ad †̃U’ 69 al corpo pinza 8 in modo da mantenere i bracci di leva 76 a sbalzo rispetto al tratto centrale 72. Preferably, the central portion 72 secures the spring with a 'U' configuration 69 to the caliper body 8 so as to keep the lever arms 76 cantilevered with respect to the central portion 72.
Secondo una forma di realizzazione, la molla con configurazione ad †̃U’ 69 à ̈ vincolata alla staffa di fissaggio 60 associata al corpo pinza 8 in corrispondenza di un ponte di collegamento 12. Preferibilmente, detta staffa di fissaggio 60 vincola al corpo pinza 8 anche la prima molla di spinta 48. According to an embodiment, the spring with a â € Uâ € ™ configuration 69 is constrained to the fixing bracket 60 associated with the caliper body 8 in correspondence with a connection bridge 12. Preferably, said fixing bracket 60 constrains to the caliper body 8 also the first thrust spring 48.
Secondo una forma di realizzazione, la molla con configurazione ad †̃U’ 69 à ̈ associata alla staffa di fissaggio 60 mediante un accoppiamento ad incastro tra il tratto centrale 72 e un dente di arresto 80 ricavato sulla staffa di fissaggio 60, ad esempio per tranciatura. According to an embodiment, the spring with a â € Uâ € ™ configuration 69 is associated with the fixing bracket 60 by means of an interlocking coupling between the central section 72 and a stop tooth 80 obtained on the fixing bracket 60, for example for blanking.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione, la molla con configurazione ad †̃U’ 69 à ̈ associata alla staffa di fissaggio 60 mediante un accoppiamento ad incastro tra il tratto centrale 72 e un incavo 84 ricavato sulla staffa di fissaggio 60. According to a further embodiment, the spring with a â € Uâ € ™ configuration 69 is associated with the fixing bracket 60 by means of an interlocking coupling between the central section 72 and a recess 84 obtained on the fixing bracket 60.
Secondo una forma di realizzazione, i bracci di leva 76 della molla con configurazione ad †̃U’ 69 terminano con una porzione ripiegata 88 in modo da agganciarsi ad un bordo laterale 92 della piastra di supporto 28 della pastiglia 20,22. According to an embodiment, the lever arms 76 of the spring with a U-shaped configuration 69 terminate with a folded portion 88 so as to engage with a lateral edge 92 of the support plate 28 of the pad 20,22.
La piastra di supporto 28 della pastiglia 20,22 comprende una scanalatura 96 adatta ad alloggiare almeno parzialmente le porzioni ripiegate 88 dei bracci di leva 76. The support plate 28 of the pad 20,22 comprises a groove 96 adapted to at least partially house the folded portions 88 of the lever arms 76.
Secondo una forma di realizzazione, la piastra di supporto 28 comprende almeno un foro di aggancio 100 che alloggia almeno parzialmente un’estremità libera di detti bracci di leva 76. According to an embodiment, the support plate 28 comprises at least one hooking hole 100 which at least partially houses a free end of said lever arms 76.
Il foro di aggancio 100 garantisce che la molla con configurazione ad †̃U’ 69 non si sganci dalla pastiglia 20,22. The coupling hole 100 ensures that the spring with a â € ̃Uâ € ™ 69 configuration does not disengage from the pad 20,22.
In accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione, la molla di compensazione 68 comprende una molla a spirale 104. In accordance with an embodiment of the present invention, the compensation spring 68 comprises a spiral spring 104.
La molla a spirale 104 comprende una porzione di fissaggio 106 e un occhiello di spinta 108; la porzione di fissaggio 106 consente il fissaggio della molla a spirale 104 al corpo pinza 8, mentre l’occhiello di spinta 108 esercita l’azione di seconda componente assiale Fs sulla pastiglia 20,22 in modo da agevolare il distacco della pastiglia 20,22 dal disco freno e da annullare la forza di attrito Ff. The spiral spring 104 comprises a fixing portion 106 and a thrust eyelet 108; the fixing portion 106 allows the spiral spring 104 to be fixed to the caliper body 8, while the thrust eyelet 108 exerts the action of the second axial component Fs on the pad 20,22 so as to facilitate the detachment of the pad 20 , 22 from the brake disc and to cancel the friction force Ff.
In particolare, la porzione di fissaggio 106 comprende almeno un anello 110 che si stringe elasticamente attorno a detta guida assiale 36 per le pastiglie 20,22. Ad esempio la guida assiale 36 comprende con tratto cilindrico 112 che, da parte opposta all’associabile pastiglia 20,22, comprende un allargamento 114, ad esempio conico. Preferibilmente, la porzione di fissaggio 106 comprende due anelli 110’,110’’ disposti a cavaliere di detto allargamento 114 in modo da consentire un solido ancoraggio della molla a spirale 104 alla guida assiale 36. Preferibilmente, detti anelli 110’,110’’ sono concentrici tra loro; preferibilmente detti anelli 110’,110’’ sono collegati tra loro mediante una porzione ad arco 115 sostanzialmente perpendicolare a detti ad essi. Secondo una forma di realizzazione, l’occhiello di spinta 108 termina con una porzione ripiegata 88 adatta ad agganciarsi al bordo laterale 92 della piastra di supporto 28 della pastiglia 20,22. In particular, the fixing portion 106 comprises at least one ring 110 which tightens elastically around said axial guide 36 for the pads 20, 22. For example, the axial guide 36 comprises a cylindrical portion 112 which, on the opposite side to the associable pad 20, 22, comprises an enlargement 114, for example conical. Preferably, the fixing portion 106 comprises two rings 110â € ™, 110â € ™ â € ™ arranged in a straddle of said widening 114 so as to allow a solid anchoring of the spiral spring 104 to the axial guide 36. Preferably, said rings 110â € ™, 110â € ™ â € ™ are concentric with each other; preferably said rings 110â € ™, 110â € ™ â € ™ are connected to each other by means of an arched portion 115 substantially perpendicular to said rings. According to an embodiment, the thrust eyelet 108 ends with a folded portion 88 suitable for hooking to the lateral edge 92 of the support plate 28 of the pad 20,22.
La molla a spirale 104 à ̈ formata in modo che l’occhiello di spinta 108 tende ad avvicinare tra loro, rispetto alla direzione assiale X-X, gli anelli 110’,110’’ alla porzione ripiegata 88. The spiral spring 104 is formed in such a way that the thrust eyelet 108 tends to bring the rings 110â € ™, 110â € ™ â € ™ closer together, with respect to the axial direction X-X, to the folded portion 88.
Preferibilmente, l’occhiello di spinta 108 si sviluppa perpendicolarmente a detti anelli 110’,110’’ in modo che gli anelli 110’,110’’ possano esercitare reazione alla seconda componente assiale Fs. Preferably, the thrust eyelet 108 develops perpendicularly to said rings 110â € ™, 110â € ™ â € ™ so that the rings 110â € ™, 110â € ™ â € ™ can exert reaction to the second axial component Fs.
Preferibilmente, Ã ̈ prevista una molla a spirale 104 su ciascuna guida assiale 36 del corpo pinza 8. Preferably, a spiral spring 104 is provided on each axial guide 36 of the caliper body 8.
Preferibilmente, la molla a spirale 104 Ã ̈ realizzata ripiegando opportunamente, di pezzo, un unico filo in materiale metallico. Preferably, the spiral spring 104 is made by suitably folding, in one piece, a single wire made of metallic material.
In accordo con la presente invenzione la molla di compensazione 68 può comprendere una molla con configurazione ad †̃U’ 69 e/o almeno una molla a spirale 104. Pertanto, In altre parole a compensazione della spinta esercitata dalla prima molla di spinta 48, à ̈ possibile inserire singolarmente una molla con configurazione ad †̃U’ 69 agente contemporaneamente sulle opposte pastiglie 20,22 oppure inserire, in corrispondenza della guida assiale 36 di ciascuna pastiglia 20,22, una relativa molla a spirale 104; inoltre à ̈ possibile prevedere che la molla con configurazione ad †̃U’ 69 e le molle a spirale 104 possano coesistere e cooperare nella compensazione della forza di attrito Ff. In tal caso, su ciascuna pastiglia 20,22, oltre alla spinta esercitata dalla prima molla di spinta 48, agiranno contemporaneamente le spinte della molla con configurazione ad †̃U’ 69 e delle molle a spirale 104 aventi verso concorde tra loro ed opposta al verso della forza di attrito Ff. According to the present invention, the compensation spring 68 can comprise a spring with a â € Uâ € ™ configuration 69 and / or at least one spiral spring 104. Therefore, in other words, to compensate for the thrust exerted by the first thrust spring 48 , It is possible to individually insert a spring with a â € Uâ € ™ configuration 69 acting simultaneously on the opposite pads 20,22 or to insert, in correspondence with the axial guide 36 of each pad 20,22, a relative spiral spring 104; moreover, it is possible to provide that the spring with a â € ̃Uâ € ™ configuration 69 and the spiral springs 104 can coexist and cooperate in compensating for the friction force Ff. In this case, on each pad 20,22, in addition to the thrust exerted by the first thrust spring 48, the thrusts of the spring with a â € Uâ € ™ configuration 69 and of the spiral springs 104 having a mutually concordant and opposite direction will act simultaneously to the direction of the friction force Ff.
Come si può apprezzare da quanto sopra descritto, la pinza per freno a disco in accordo con la presente invenzione consente di risolvere le limitazioni delle pinze della tecnica nota. As can be appreciated from what has been described above, the disc brake caliper according to the present invention allows to solve the limitations of the known art calipers.
Infatti, grazie all’utilizzo combinato della prima e della seconda molla di spinta, in fase di rilascio del freno, la pastiglia viene sempre allontanata dal disco freno evitando qualsiasi tipo di coppia residua di frenatura. L’allontanamento della pastiglia dal disco freno à ̈ sempre garantita dal fatto che la pastiglia viene guidata dalle molle di spinta e dalle molle di compensazione in direzione assiale evitando quindi possibili impuntamenti della pastiglia sulle guide assiali. In altre parole, la pastiglia trasla assialmente senza ruotare, dal momento che la molla di compensazione annulla l’effetto di rotazione dovuto alla forza di attrito tra la pastiglia e la guida assiale. In fact, thanks to the combined use of the first and second thrust spring, when the brake is released, the pad is always moved away from the brake disc, avoiding any type of residual braking torque. The removal of the pad from the brake disc is always guaranteed by the fact that the pad is guided by the thrust springs and compensation springs in the axial direction, thus avoiding possible jamming of the pad on the axial guides. In other words, the pad translates axially without rotating, since the compensation spring cancels the rotation effect due to the frictional force between the pad and the axial guide.
Ovviamente, la pinza per freno a disco descritta potrà assumere, nella sua realizzazione pratica anche forme e configurazioni diverse da quella sopra illustrata senza che, per questo, si esca dal presente ambito di protezione. Obviously, the disc brake caliper described may also assume, in its practical embodiment, shapes and configurations different from the one illustrated above, without thereby departing from the present scope of protection.
Inoltre tutti i particolari potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti e le dimensioni, le forme ed i materiali impiegati potranno essere qualsiasi a seconda delle necessità . Furthermore, all the details can be replaced by technically equivalent elements and the dimensions, shapes and materials used can be any according to the needs.
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